黃菖蒲對阿特拉津脅迫的響應(yīng)及去除潛力研究
發(fā)布時(shí)間:2020-03-21 04:22
【摘要】:阿特拉津是選擇性內(nèi)吸傳導(dǎo)型除草劑,常用于玉米、高粱、甘蔗等地及茶園、果園防除一年生單、雙子葉雜草和多年生雜草。阿特拉津水溶性較強(qiáng)、殘留期較長、應(yīng)用量大和使用范圍廣,導(dǎo)致的環(huán)境問題日益突出,其生態(tài)毒理效應(yīng)已引起廣泛關(guān)注。為探究阿特拉津?qū)χ参锷L和生理的影響,探討植物應(yīng)對阿特拉津脅迫的機(jī)制,本實(shí)驗(yàn)選取挺水植物黃菖蒲(Iris pseudacorus)作為供試植物,采用水培法,設(shè)置抑菌和不抑菌處理,研究不同濃度阿特拉津脅迫下黃菖蒲的生長生理特性以及植物不同部位對阿特拉津的吸收特性,以期揭示黃菖蒲對阿特拉津脅迫的響應(yīng)機(jī)制,并評價(jià)黃菖蒲用于植物修復(fù)的潛力和可行性。研究結(jié)果如下:1、黃菖蒲對阿特拉津的脅迫作用具有一定的耐受能力。隨著脅迫濃度的增加,植物的株高、根長、生物量、根冠比、葉綠素含量、Fv/Fm、qP和ETR呈現(xiàn)下降趨勢,而植物葉綠素a/b的值、固定熒光Fo和qN升高,表明低濃度(0.1-0.5 mg·L~(-1))脅迫對植物生長有促進(jìn)作用,當(dāng)脅迫濃度達(dá)到8 mg·L~(-1),脅迫對黃菖蒲的PSII反應(yīng)中心有一定的破壞作用,植物可以通過調(diào)節(jié)葉綠素a/b的值、增加熱量的耗散來減小葉綠體受到的損傷。2、植物可通過自身的抗氧化系統(tǒng)緩解阿特拉津的毒害作用。隨著阿特拉津脅迫時(shí)間的延長,丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶(GSTs)均呈先升高后降低的趨勢,表明黃菖蒲在一定濃度的阿特拉津脅迫作用下可以啟動(dòng)自身抗氧化系統(tǒng)來調(diào)節(jié)抵抗外界脅迫,但是當(dāng)脅迫濃度達(dá)到8 mg·L~(-1)時(shí),植物的調(diào)節(jié)能力減弱,8 mg·L~(-1)為黃菖蒲抵抗阿特拉津的安全閾值。3、微生物能顯著緩解阿特拉津?qū)S菖蒲的毒害作用。本實(shí)驗(yàn)中短時(shí)間、低濃度處理植物受到的脅迫損傷較小;當(dāng)脅迫時(shí)間較長濃度較高(1~8 mg·L~(-1))時(shí),不抑菌處理的各項(xiàng)生理指標(biāo)明顯優(yōu)于抑菌處理,表明植物需要微生物協(xié)助,共同抵抗阿特拉津的脅迫。抑菌條件下,植物抵抗脅迫的安全閾值降至1mg·L~(-1),進(jìn)一步證明微生物的存在可在一定程度上緩解阿特拉津脅迫的毒害作用,擴(kuò)大了黃菖蒲對阿特拉津脅迫的承受范圍。4、本試驗(yàn)中,阿特拉津脅迫濃度為0.1 mg·L~(-1)時(shí),黃菖蒲對阿特拉津的去除效果最好。脅迫濃度不高于4 mg·L~(-1)時(shí),黃菖蒲的修復(fù)效果較為穩(wěn)定,但是當(dāng)阿特拉津脅迫濃度到達(dá)8 mg·L~(-1)時(shí),阿特拉津的降解速率減慢。與抑菌處理相比,不抑菌處理對黃菖蒲降解阿特拉津的效率有顯著提高,兩處理降解率的差異隨阿特拉津濃度的升高呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。阿特拉津脅迫濃度較低時(shí),植物從地下部分向地上部分運(yùn)輸?shù)陌⑻乩蜉^多;當(dāng)脅迫濃度較大時(shí),根系吸收降解阿特拉津占主導(dǎo)地位。阿特拉津的主要代謝途徑為羥基化代謝途徑,去異丙基阿特拉津(DIA)出現(xiàn)的時(shí)間最晚,在4 d后才開始出現(xiàn)。黃菖蒲具有較高的阿特拉津降解速率,用黃菖蒲修復(fù)水體中的阿特拉津污染是一種切實(shí)可行的辦法。
【圖文】:
業(yè)學(xué)位論文邐黃菖蒲對阿特拉津脅迫的響應(yīng)及去除境脅迫,以便快速得到阿特拉津?qū)χ参锷矶拘缘南嚓P(guān)濃度梯度,分別為0.1、0.5、1、2、4、Smgl-1,空菌因素設(shè)置2個(gè)水平,A組不添加氨芐青霉素作為不(10邋mg-I/1)作為抑菌處理。共14個(gè)處理,每個(gè)處理幼苗,共計(jì)210個(gè)樣本,630株幼苗。所有處理均置于室溫度21?35邋°C,,光強(qiáng)約為自然光強(qiáng)的60%,共培養(yǎng)5lOOmL水樣。每次取樣完更換相應(yīng)阿特拉津濃度的培特拉津?qū)S菖蒲的脅迫保持在相對穩(wěn)定的濃度。逡逑
I邋I邋Omg邋L'11邐10.lmg-L*1邋K//10.5mg.L.丨(1邋lmg-L'1邋K\N邋2mg邋L*1邋4mg邋L''邋8mg.L“逡逑圖2-3阿特拉津脅迫對黃菖蒲根長的影響逡逑Fig邋2-3邋Influence邋of邋atrazine邋on邋root邋length邋of邋Iris逡逑18逡逑
【學(xué)位授予單位】:中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:X592;X173
【圖文】:
業(yè)學(xué)位論文邐黃菖蒲對阿特拉津脅迫的響應(yīng)及去除境脅迫,以便快速得到阿特拉津?qū)χ参锷矶拘缘南嚓P(guān)濃度梯度,分別為0.1、0.5、1、2、4、Smgl-1,空菌因素設(shè)置2個(gè)水平,A組不添加氨芐青霉素作為不(10邋mg-I/1)作為抑菌處理。共14個(gè)處理,每個(gè)處理幼苗,共計(jì)210個(gè)樣本,630株幼苗。所有處理均置于室溫度21?35邋°C,,光強(qiáng)約為自然光強(qiáng)的60%,共培養(yǎng)5lOOmL水樣。每次取樣完更換相應(yīng)阿特拉津濃度的培特拉津?qū)S菖蒲的脅迫保持在相對穩(wěn)定的濃度。逡逑
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【學(xué)位授予單位】:中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:X592;X173
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:2592747
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